tPVC悬浮聚合釜

利用热成型法可将聚氯乙烯制成薄壁透明容器，或用于真空吸塑包装材料。这种方法制成的片材也是优良的装饰材料。
e、糊状制品。将聚氯乙烯分散在液体增塑剂中，使其溶胀和塑化成增塑溶胶，再加入乳液（一种胶粘剂）、稳定剂、填料、着色剂，经过充分搅拌，脱气泡后，可配制成聚氯乙烯糊状制品，可用浸渍法、浇铸法、搪塑法涂敷在各种制品表面，起保护（防腐蚀）、美化作用。
g、门窗。它可用硬质聚氯乙烯异形材料组装而成，已经和木门窗、钢窗、铝合金门窗共同占领了建筑市场。
1.
高分子的聚合反应主要是自由基聚合，包括本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合四种。其中以悬浮法生产的PVC占PVC总产量的近90%,在PVC生产中占重要地位,近年来,该技术已取得突破性进展。
1.2.1
参考文献30
结束语31
1
PVC是一种热塑性树脂，是世界五大通用合成树脂之一，其生产能力和产量在通用合成树脂中仅次于聚乙烯。
PVC具有优良的耐化学腐蚀性、电绝缘性和阻燃性，质量轻，机械强度高，易加工，可用于生产建筑材料、包装材料、电子材料、日用消费品等，广泛应用于工业、农业、建筑、交通运输、电力电讯和包装等各领域。聚氯乙烯塑料一般可分为硬质和软质两大类。硬制品加工中不添加增塑剂，而软制品则在加工时加入大量增塑剂。聚氯乙烯本来是一种硬性塑料，它的玻璃化温度为80～85℃。加入增塑剂以后，可使玻璃化温度降低，便于在较低的温度下加工，使分子链的柔性和可塑性增大，并可做成在常温下有弹性的软制品。常用的增塑剂是邻苯二甲酸二辛酯。一般软质聚氯乙烯塑料所加增塑剂的量为聚氯乙烯的30%～70%。除增塑剂外，为了改善其使用和加工，在加工时还需要添加稳定剂、润滑剂、着色剂、填料等。
2.产品要求：平均聚合度：1300；挥发度≤0.3%；平均粒径：80目；表观密度≥0.42g/ml；残留氯乙烯：≤10mg/kg。
3.生产能力：年产3000吨聚氯乙烯
4.已知条件：
反应温度：51℃；压力：0.70MPa；最终转化率：90%；最大反应速率/平均反应速度=1.5；反应温度下，体系的黏度：1.4mPa·s；恒压热容：4186.8J/Kg；转化率70%时，聚合物相中溶有质量分数为30%的单体；装料系数：0.75；聚合物相中，单体的临界体积分率/单体的自由体积分率=0.75。
4)乳液聚合
乳液聚合是指单体在水中由乳化剂分散成乳液状态的聚合反应。
优点是：以水作介质，价廉安全，乳胶黏度较低，有利于搅拌传热、管道输送和连续生产；
聚合速率快，产物分子量高，而且聚合可以在较低的温度下进行；
有利于乳胶的直接使用和环境友好产品的生产。
缺点是：需要固体产品时，乳液需经凝聚、洗涤、脱水、干燥等工序，成本高。
工业聚氯乙烯树脂主要是非晶态结构，但也包含一些结晶区域(约5%)，所以聚氯乙烯没有明显的溶点，约在80℃左右开始软化，热扭变温度( 1.82MPa负荷下)为70－71℃，在加压下150℃开始流动，并开始缓慢放出氯化氢，致使聚氯乙烯变色(由黄变红、棕、甚至于黑色)。工业聚氯乙烯重均相对分子质量在4.8－4.8万范围内，相应的数均相对分子质量为2－1.95万。而绝大多数工业树脂的重均相对分子质量在10－20万，数均相对分子质量在4.55－6.4万。硬质聚氯乙烯(未加增塑剂)具有良好的机械强度、耐候性和耐燃性，可以单独用做结构材料，应用于化工上制造管道、板材及注塑制品。
c、涂层制品。将聚氯乙烯糊状涂料涂敷在布或纸上，然后在100℃以上将它们塑化，就可制成有衬底的人造革。如果将聚氯乙烯软片用压延机直接压延成有一定厚度时，就制成无衬底的人造革，可压出各种花纹。人造革用于制造皮包、皮箱、沙发和汽车的座垫、地板革以及书的封面等。
d、泡沫塑料。软质聚氯乙烯在混炼时加入适量的发泡剂，经发泡成型法可制成泡沫塑料，用做泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、坐垫和防震缓冲的包装材料，也可以用挤出机制成低发泡硬质板材，可代替木材作为建筑材料。
PVC是一种热塑性树脂，是世界五大通用合成树脂之一，其生产能力和产量在通用合成树脂中仅次于聚乙烯。PVC具有优良的耐化学腐蚀性、电绝缘性和阻燃性，质量轻，机械强度高，易加工，可用于生产建筑材料、包装材料、电子材料、日用消费品等，广泛应用于工业、农业、建筑、交通运输、电力电讯和包装等各领域。
聚氯乙烯塑料一般可分为硬质和软质两大类。硬制品加工中不添加增塑剂，而软制品则在加工时加入大量增塑剂。聚氯乙烯本来是一种硬性塑料，它的玻璃化温度为80～85℃。加入增塑剂以后，可使玻璃化温度降低，便于在较低的温度下加工，使分子链的柔性和可塑性增大，并可做成在常温下有弹性的软制品。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二辛酯、邻酯。一般软质聚氯乙烯塑料所加增塑剂的量为聚氯乙烯的30%～70%。聚氯乙烯在加工时添加了增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、填料之后，可加工成各种型材和制品。
②引发剂：由于聚乙烯悬浮聚合温度50~60度上下，应根据反应温度选择合适的引发剂，其原则为在反应温度条件下引发剂的半衰期约为2小时最佳。常用过氧化乙酰环己烷硫酰、过氧化二月桂酰、过碳酸二环己酯等。本设计采用过氧化二碳酸-2-乙基己酯。其中选择引发剂除考虑温度和半衰期外，尚有在水中的溶解度，储存与操作条件以及产生的反应器壁沉积物多寡等。引发剂如果易于溶于水解，则在水中的溶解度高时，将影响其引发效率，并且将影响聚氯乙烯单体液滴粒径的分布，溶解度高则粒径大小分布较集中。
2.2聚合反应釜的物料恒算9
2.3聚合反应釜的设计11
2.3.1筒体和封头的设计12
2.3.2夹套的设计14
2.3.3搅拌器的设计17
2.3.4电机选择20
2.3.5传热面积的校核22
3反应釜相关配件24
3.1支座的选择24
3.2人孔的设计24
3.3视镜的选择26
3.4釜体各种孔的开设尺寸表26
4工艺时间分配27
2)本体聚合
本体聚合是指聚合体系中只有单体本身和少量引发剂（利用光、热作引发剂的聚合则只有单体）的聚合方法。
优点是：透光率好；工艺工程简单；产 Nhomakorabea纯度高。
缺点是：反应温度难以控制，易发生爆聚。
本体法聚氯乙烯的颗粒特性与悬浮法树脂相似，疏松，但无皮膜，更洁净。本体聚合的主要困难是散热、防粘、保持疏松颗粒特性等问题，采用两段聚合可以解决这些困难。第一段聚合称为预聚合，在立式不锈钢搅拌釜中进行，小部分氯乙烯和少量高活性引发剂（如过氧化乙酰基磺酰）加入釜内，在50～70℃下预聚至7%～11%转化率。在涡轮桨快速搅拌下，形成疏松的颗粒骨架。由夹套和釜顶冷凝器带走的热量来估算转化率。高活性引发剂加入量有限，成为死端聚合，防止转化率过高。预聚物、大部分单体和另一部分引发剂加入另一聚合釜，内装低速（30r/min）搅拌器，使聚合进行到70%～90%。预聚阶段早已形成的颗粒骨架，聚合阶段则继续张大。预聚只需1～2h，聚合却要5～9h，因此一个预聚釜可以配用几台聚合釜。聚合结束后，只要过筛，即得成品。
1
聚氯乙烯（PVC）树脂为白色无定型粉末，比重1.35－1.46（20℃），不溶于水、酒精、汽油，在醚、酮、氯化脂肪烃和芳香烃中能溶胀或溶解。在常温下可耐任何浓度的盐酸，90%以下的硫酸，50－60%的硝酸及20%以下的烧碱溶液，对盐类相当稳定。
聚氯乙烯的最大特点是阻燃，因此被广泛用于防火应用。但是聚氯乙烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体，例如二恶英。聚氯乙稀具有阻燃(阻燃值为40以上)、耐化学药品性高(耐浓盐酸、浓度为90%的硫酸、浓度为60%的硝酸和浓度20%的氢氧化钠)、机械强度及电绝缘性良好的优点。但其耐热性较差，软化点为80℃，于130℃开始分解变色，并析出HCI。
a、一般软塑料制品。利用挤出机可以挤成软管、塑料线、电缆和电线的包皮。利用注射成型的方法并配合各种模具，可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋等。
b、薄膜。利用压延机可将聚氯乙烯制成规定厚度的透明或着色薄膜，用这种方法生产的薄膜称为压延薄膜。也可以将聚氯乙烯的粒状原料利用吹塑成型机吹制成薄膜，用这种方法生产的薄膜称为吹塑薄膜。聚氯乙烯塑料薄膜上可以印花（如印制包装装潢图案和商标等）。薄膜的用途很大，可以通过剪裁、热合方法加工成包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。宽幅的透明薄膜可以建造温室和塑料大棚，或者用作地膜。
三、设计要求：
1.图纸
（1）工艺设计：工艺流程图，A3；
（2）设备设计：设备总装图，A3。
2.设计说明书
（1）设计任务书及原始资料；
（2）设计概述：设计依据、原理、涉及结果概述；
（3）工艺计算：物料恒算、热量恒算、设备选型；
（4）非定型设备设计；
（5）设计评价：自我评价优缺点、创新性、可靠性。
四、参考文献：《化工原理》，《悬浮聚合》，《聚合物合成工艺学》，《化工设备机械设计基础》，《聚合反应工程》等。
f、硬管和板材。聚氯乙烯中加入稳定剂、润滑剂和填料，经过混炼之后，可用挤出机挤成各种口径的硬管、异形管、波纹管，用做下水管、引水管、电线套管或楼梯扶手。用压延法制成的聚氯乙烯薄片经重叠热压，可制成各种厚度的硬质板材，它可以切割成所需形状，然后利用聚氯乙烯焊条用热空气流焊接成各种耐化学腐蚀的贮槽、通风管道和各种形状的容器、反应罐。
1.2.2
①分散剂：主分散剂主要是纤维素醚和部分水解的聚乙烯醇。纤维素应为水溶性衍生物，如甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等，聚乙烯醇应由聚醋酸乙烯酯经碱性水解得到，影响其分散效果的因素为其聚合度和水解度，而且-OH基团为嵌段分布时效果最好；副分散剂主要是小分子表面活性剂和地水解度聚乙烯醇。常用非离子型的脱水山梨醇单月硅酸酯。本设计采用88%聚乙烯醇和72.5%的聚乙烯醇。
产品中留有乳化剂等杂质，难以完全除净，有损电性能等。
乳液聚合生产的聚氯乙烯主要用于制造糊用聚氯乙烯，不需将产品固化，从而降低生产成本。
通过比较和设计环境的要求，选用悬浮聚合比较好。
氯乙烯悬浮聚合的配方有氯乙烯单体、水、油溶性引发剂、分散剂和终止剂组成。根据疏松型和紧密型聚氯乙烯的要求不同，水油比在2：1到1.2:1之间变动。聚合温度一般在45℃～60℃。